Vivimos una época de transición energética. Los combustibles fósiles llegan a su fin por agotamiento y porque dañan el planeta. Y mientras no logremos sustituirlos al 100% por fuentes de energía renovables como la electricidad generada mediante eólica, solar o hidráulica, investigadores de todo el mundo buscan fuentes alternativas para mover barcos, aviones, trenes y automóviles mediante fuentes limpias. Una de las que más se habla es el hidrógeno. Y entre sus muchos colores, hay quien habla del hidrógeno dorado.
El hidrógeno está en todas partes. Es el primer elemento de la tabla periódica. Y es el elemento químico más abundante del universo. Según Wikipedia, supone más del 75% en materia por masa y más del 90% en átomos. Vamos, que si queremos usar el hidrógeno como fuente de energía, no se va a gastar nunca. De ahí que distintos actores industriales y públicos apoyen el hidrógeno como fuente de energía limpia. El problema está en obtener el hidrógeno.
Hace mucho que el ser humano obtiene hidrógeno para usarlo como materia prima, en la elaboración de productos u otros materiales, como el vidrio, como refrigerante, en la industria farmacéutica, en la alimentación, en distintas industrias químicas… Y, cómo no, como fuente de energía. Pero no todas las maneras de obtener el hidrógeno son limpias. De ahí los colores que se le asignan al hidrógeno.
Hidrógeno gris, verde o azul
El llamado hidrógeno gris o hidrógeno negro es aquel que procede de combustibles fósiles. De ahí que se le asocie a ese color. Se emplea en refinerías, en la creación de fertilizantes, etc. Se suele extraer del gas natural. Y la consecuencia de obtener hidrógeno de esta fuente es que se genera dióxido de carbono. El temido CO2 que tantos quebraderos de cabeza nos está dando.
Luego tenemos el hidrógeno verde. Se está convirtiendo en una alternativa a los combustibles fósiles, al menos en sectores industriales. Lo de verde le viene que se genera a partir del agua. Se extrae mediante un proceso llamado electrólisis. Es limpio porque no genera residuos. Pero necesita electricidad para realizar esa electrólisis. La clave está en que esa fuente de electricidad sea limpia, es decir, mediante eólica o solar.
El llamado hidrógeno azul es una evolución del hidrógeno gris o negro. Se extrae del gas natural pero, en el proceso, se captura parte del dióxido de carbono para que no contamine. No es tan verde como el hidrógeno verde, pero contamina menos que su hermano gris. Y si no tenemos suficientes colores, también podemos hablar del hidrógeno magenta o rosa. Es el que surge de obtener hidrógeno a partir de electrólisis del agua en centrales nucleares. Es tan limpia como la energía verde, ya que el sistema no genera residuos. Y, además, aprovecha una fuente de energía sin interrumpir su trabajo habitual.
El hidrógeno dorado de Texas
¿Y qué hay del hidrógeno dorado? Un artículo de Wired nos da algunas pistas en forma de bacterias y nutrientes que se encargan del trabajo. Y como lugar de trabajo, agujeros que antes fueron instalaciones petrolíferas. Ahora están en desuso porque se han agotado o no sale a cuenta seguir excavando. Y como el impacto ambiental ya está hecho, una segunda vida a este tipo de instalaciones puede amortizarlas para bien del planeta y para beneficio de todos.
En concreto, los microbios procesan los restos de hidrocarburos. Todo aquello que no se ha podido extraer o aprovechar pero que queda ahí. El resultado: hidrógeno y CO2. Pero por ahora este proceso está en fase de pruebas. La responsable es Cemvita Factory, una empresa de biotecnología con sede en Texas, uno de los estados de Estados Unidos con más pozos de petróleo. Algunos de ellos ya en desuso.
Los responsables de Cemvita Factory dicen que el proceso de obtención de hidrógeno dorado es rentable, ya que se obtiene mucho hidrógeno con poco. Además, aprovechan instalaciones ya abandonadas, con lo que apenas requiere inversión en crear plantas específicas para elaborar el hidrógeno. ¿Y qué hay del CO2 generado? La respuesta es que se puede mantener bajo tierra, usar otro tipo de microbio para procesarlo y/o buscar usos comerciales para este CO2.
Las pruebas realizadas por esta empresa, y anunciadas a finales de septiembre, han dado buenos resultados. Pero todavía queda mucho por hacer. Veremos si en unos años el llamado hidrógeno dorado es una alternativa viable y seria para generar electricidad o mover aviones o barcos mediante hidrógeno.
El hidrógeno dorado de Valencia
Pero hay más empresas e investigadores trabajando en hidrógeno dorado. Por ejemplo, en Valencia, España. Investigadores del Instituto de Tecnología Química del CSIC y de la Universidad Politécnica de Valencia anunciaron en la primavera de este año que habían creado un generador de hidrógeno dorado. Y su trabajo apareció en Science. Basado en cerámica protónica. Y que era escalable y modular. Es decir, que podía fabricarse a distintos tamaños para satisfacer demandas de distinto calibre.
En concreto, se trata de un “reactor electrificado para obtener hidrógeno de forma más sostenible y eficiente energéticamente”. “36 membranas cerámicas individuales en un generador escalable y modular que produce hidrógeno a partir de electricidad, y diversos combustibles con una pérdida de energía casi nula. Es la primera vez que se demuestra que esta tecnología permite obtener hidrógeno de forma industrial”.
La nota sigue. “El combustible puede ser amoníaco, gas natural, biogás u otras moléculas con hidrógeno. El proyecto ha permitido escalar un reactor electrificado hasta alcanzar una producción de alrededor de medio kilo de hidrógeno presurizado al día mediante electrocompresión, con una muy elevada pureza y máxima eficiencia energética, por encima del 90%”. Otra ventaja es que el CO2 generado no se emite a la atmósfera. “Se transforma en una corriente presurizada para su licuación y transporte para su posterior utilización o almacenamiento, permitiendo así la descarbonización”.
El siguiente paso será poner en práctica lo aprendido y escalarlo para generar hidrógeno dorado a escala industrial. Algo que no debería estar muy lejos en el tiempo, ya que el equipo de investigación contó con el apoyo de expertos y recursos financieros de empresas energéticas como Shell, ExxonMobil, TotalEnergies, Equinor, ENGIE, Saudi Aramco y Gassnova.
